DJI大疆社区

HeyDrones

在社区看到ff550的帖子GPS定位只需要4颗卫星但是返航只需要3颗，科普了GPS工作原理的相关知识，但当中的结论其实不准，谈谈看法：

刚好本人最近在学习GPS定位相关的理论，跟大家分享下：楼主的观点其实没错，但是忽略了2个点，一个是卫星的几何分布、一个是钟差的影响。

首先，对于GPS定位来说，有几颗可见星不是唯一可以影响最后定位精度的因素。

如果观测量精度确定，那么最终的定位精度是由Dilution of Precision (精度因子，俗称DOP) 决定的，而DOP不光受可见星数影响，还有一个很重要的因素是卫星的几何分布，如下图所示。

一般情况下卫星数越多，DOP越小，定位精度也越高。但几何分布很差的话（图中上半部分卫星都集中在一侧），那么卫星数再多也没用。

其次，GPS的定位原理决定了钟差的影响很剧烈，因为时间差要乘一个108级别的光速。而用户接收机的质量参次不齐，不可能像卫星一样装一个昂贵的原子钟，所以除非这个用户时钟被补偿掉，否则这个量需要作为未知量才能保证用户的三维定位位置不受其影响。还有，我们无人机的接收机一般都是多模的，如果GLONASS也使用的话，未知量又会多了GPS和GLONASS星座的钟差需要估计。

另外，关于“返航只需要3颗星”的问题，ff550举的例子和公式是单点定位的情况，如果系统已经达到稳定状态，而且高度完全不依赖GPS信息，可由其它传感器精确测量并完全可控，那么这个结论成立。

而实际情况下气压计需要GPS的校准并与GPS耦合，并互相影响，虽然GPS算的高度一般不直接使用，但如果卫星数量不够多还是可能影响最后的高度结果。

我以前的phantom2V+是6颗星才能定位，感觉大疆6颗星的设置主要是可靠性的考虑。

在可靠性理论中，系统需要冗余量来判断所用的测量量中是否有大的粗差。4颗是定位的基本要求，5颗就可以判断所有的测量量中是否有粗差，而6颗才足以判断哪颗星有粗差，并将之剔除。如果测量量中有很大的粗差而不将之去除的话，会导致无人机飞行轨迹发生一个大的突变，可能发生危险事故。所以为了安全性的考虑，6颗才是合理的要求。

还有一个DJI GO中与GPS状态相关的图示大家可以留意下，大疆在悟之后的产品中，星数跟能否定位并没有太大关系，感觉更像是利用上述讲的DOP或更复杂的算法来作为GPS好坏的判定。